(57)【要約】【課題】半導体基板の周辺カット部に掛かる欠けチップ部から発生するパターン飛びを防止する半導体装置及びその製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の一形態の半導体装置は、複数のチップ領域を有する半導体基板（Ｓ）上に形成された被加工膜（Ｅ）上に、前記半導体基板の外周部に沿ってリング状の被加工膜パターンを有する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチップ領域を有する半導体基板上に形成された被加工膜上に、前記半導体基板の外周部に沿ってリング状の被加工膜パターンを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
半導体基板上に被加工膜を形成し、
前記半導体基板の全面にレジストを塗布し、
前記半導体基板の外周部に溶剤を吐出して前記外周部のレジストを除去するとともに、前記外周部の内側のレジストにおいて所定幅で膜厚が増した部分を形成し、
前記レジストの膜厚が増した部分の外側のレジストを除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記膜厚が増した部分は、リソグラフィー工程にて前記半導体基板上に形成するレジストの膜厚が、前記リソグラフィー工程に必要な焦点深度以上の厚さを有することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体基板上に被加工膜を形成し、
前記半導体基板の全面にレジストを塗布し、
前記半導体基板の上方に配置した遮光帯を介して前記レジストを露光することにより、前記半導体基板の外周部の内側に所定幅の前記レジストの未露光部を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造工程であるリソグラフィー工程に関し、特に配線系の露光が全面に対して行われる半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の製造工程において、ウエハ面内の特性の均一化のため、リソグラフィー工程にてウエハ全面に対して露光が行われている（以下、全面ショットと称す）。この全面ショットの弊害として、図５に示すように、ウエハＳ外周部のレジストを除去している部分（以下、周辺カット部と称す）に掛かるチップＴでは、パターンの欠け（以下、欠けチップ部と称す）が発生する。配線系のリソグラフィー工程の場合、この欠けチップ部を起点にパターン飛びが起こり、ダスト系の不良となる。なお図５では、チップＴの拡大画像Ａを示している。
【０００３】
なお、特許文献１には、配線形成部の段差を低減し、配線パターン形成時のレジストパターン膜厚の局所的変動を抑制し、断線、パターン崩れを防止する技術が開示されている。特許文献２には、基板表面を周期的で滑らかに変化する凹凸形状に加工し、その後に多層工程でも凹凸形状が崩れ難く、レジストパターン崩れを抑制する技術が開示されている。特許文献３には、層間絶縁膜に形成したコンタクトホールまたはビアホールを介し下層配線と接続するプラグを形成し、プラグ上面に対し層間絶縁膜上面の高さを低くするようにエッチングして層間絶縁膜を残し、パターン倒れを防止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平６−２７５６１３号公報
【特許文献２】特開平７−２９７４９２号公報
【特許文献３】特開平１１−６８０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、半導体基板の周辺カット部に掛かる欠けチップ部から発生するパターン飛びを防止する半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一形態の半導体装置は、複数のチップ領域を有する半導体基板上に形成された被加工膜上に、前記半導体基板の外周部に沿ってリング状の被加工膜パターンを有する。
【０００６】
本発明の他の形態の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に被加工膜を形成し、前記半導体基板の全面にレジストを塗布し、前記半導体基板の外周部に溶剤を吐出して前記外周部のレジストを除去するとともに、前記外周部の内側のレジストにおいて所定幅で膜厚が増した部分を形成し、前記レジストの膜厚が増した部分の外側のレジストを除去する。
【０００７】
本発明の他の形態の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に被加工膜を形成し、前記半導体基板の全面にレジストを塗布し、前記半導体基板の上方に配置した遮光帯を介して前記レジストを露光することにより、前記半導体基板の外周部の内側に所定幅の前記レジストの未露光部を形成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の半導体装置及びその製造方法によれば、半導体基板の周辺カット部に掛かる欠けチップ部から発生するパターン飛びを防止でき、ダスト系の不良に起因する歩留まり劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
本実施の形態では、ウエハの周辺カット（Ｃｕｔ）部の欠けチップ（Ｃｈｉｐ）部から発生するパターン飛びを回避するために、周辺カット部にリング状にレジスト（被加工膜）のパターン未形成部分を残す構造を提供する。リング状のパターン未形成部分は、周辺カット部に沿って形成し、各欠けチップ部に発生する欠けパターンの最外周部と連結させる。リング幅は、形成されるデバイスの孤立最小ライン幅以上とする。なお、欠けチップとは、周辺カットによってチップ内の全パターンが形成されていないチップのことであり、欠けパターンとは、欠けチップの中で、周辺カットによって全パターンが形成されていないパターンのことである。
【００１０】
図１は、本第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す斜視図である。以下図１を基に、ウエハ上にリング状のパターン未形成部を形成する方法を説明する。
【００１１】
図１において、複数のチップ領域を有する円形のウエハＳ上には、図示しない被エッチング膜が形成され、その上に全面にポジレジストＲが塗布されている。ウエハＳは回転テーブル１上に載置されている。回転テーブル１中心部の上方にはレジストノズル２が配置されており、回転テーブル１外周部の斜め上方にはシンナーノズル３が配置されている。
【００１２】
回転テーブル１とともに回転するウエハＳの上方のレジストノズル２から前記被エッチング膜に対してレジストを垂直に滴下することで、前記被エッチング膜上にレジストＲを塗布する。それと同時に、シンナーノズル３からウエハＳの外周部にシンナー（溶剤）を吐出し、ウエハＳ外周部分のレジストを除去させ、かつ後述する厚膜のレジストをリング状に形成する。シンナー吐出方法としては、シンナーノズル２を水平面（ウエハ面）に対して２０〜４０度の角度に設定し、シンナーの吐出量を０．３〜０．７ｌ（リットル）／ｍｉｎとする。
【００１３】
図２は、ウエハＳの外周部の断面図である。上述したポジレジストを用いたリソグラフィー工程においてウエハＳ上のレジストの周辺カットを行う際に、被エッチング膜Ｅ上のレジストＲの外周部分をシンナーで除去する。このプロセスにおいて、シンナー吐出の角度と流量を上述したように最適化することで、レジストの盛り上がり部分ｒを形成する。
【００１４】
この盛り上がり部分の高さｈは、該当するリソグラフィー工程で必要となるＤＯＦ（焦点深度）以上の膜厚とする。また、この盛り上がり部分の幅は、形成されるデバイスのデザインルールの最小孤立線幅以上とする。なお、このシンナーによるプロセスでできたレジストの盛り上がり部分ｒの外側のＤＯＦよりも薄い部分のレジストｒ’は、ウエハＳ外周部に沿って露光を行った後の現像時に除去される。
【００１５】
引き続きウエハＳに対してマスクを用いてパターン転写のための露光を行う。これは通常通り全面ショット（Ｓｈｏｔ）にて行うが、前述の盛り上がり部分ｒが形成されたレジスト部分は膜厚が厚いため、解像されずに残るレジストがあり、そのレジストがウエハＳ外周部に沿ってリング状になる。ウエハＳ外周部の露光部とマスクを用いた露光部のレジストは現像により除去される。
【００１６】
これにより、図２のＡに示すように、欠けチップ部の欠けパターン（欠けた部分が生じているパターン）ｐの最外周部では、リング状に残ったレジストＲ’（レジストのパターン未形成部分）に各配線Ｗが連結され、加工後はレジストの被加工膜がリング状に残るため、ダストの原因となるパターン飛びは発生しない。
【００１７】
（第２の実施の形態）
図３は、本第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す斜視図である。以下図３を基に、ウエハ上にリング状のパターン未形成部を形成する方法を説明する。
【００１８】
図３において、ウエハＳ上には全面にポジレジストＲが塗布されている。ウエハＳは露光装置内のウエハステージ１１上に載置されている。ウエハＳの上方にはリング状の遮光帯１２がウエハＳと非接触の状態で設置されている。
【００１９】
ポジレジストＲを塗布されたウエハＳは、露光装置内でパターン形成のための露光工程に入る。図３の構成によれば、露光時に上方から照射される光をウエハＳ外周部の上方の遮光帯１２でリング状に遮蔽し、レジストＲの未露光部Ｒ１を形成する。なお露光時には、遮光帯１２をウエハステージ１１と連動して移動させながら露光する。
【００２０】
図４の（ａ）は、遮光帯１２を用いて形成された欠けチップ部Ｔ上の未露光部Ｒ１を示している。図４の（ｂ）に示すように、未露光部Ｒ１のうち、形成されるデバイスの孤立最小ライン幅以上の幅を有するパターン未形成部Ｒ１’以外の部分Ｒ２は、周辺露光等で除去される。
【００２１】
このようにポジレジストを用いたリソグラフィー工程においてウエハＳの全面ショットを行う際に、レジストＲのエッジカット（Ｅｄｇｅ  Ｃｕｔ）部の曲率に沿って変化する遮光帯１２を備えた露光機構を用いることにより、ウエハＳに沿ったレジストの周辺カット部よりも内側に、一定幅で一定膜厚を有するリング状のレジストの未露光部Ｒ１を形成することができる。この場合も、欠けチップ部の欠けパターンはリング状に残ったパターン未形成部Ｒ１’に連結され、露光後はリング状にレジストの下層膜が残るため、ダスト原因となるパターン飛びは発生しない。
【００２２】
以上のように本実施の形態によれば、半導体装置の製造工程において、リソグラフィー工程の露光をウエハ全面に対して行う場合、ウエハ外周部のレジストの周辺カット部にかかる欠けチップ部から発生するパターン飛びを回避することができる。
【００２３】
なお、本発明は上記各実施の形態のみに限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す斜視図。
【図２】第１の実施の形態に係るウエハＳの外周部の断面図。
【図３】第２の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す斜視図。
【図４】第２の実施の形態に係る遮光帯を用いて形成された欠けチップ部上の未露光部を示す図。
【図５】従来例に係るウエハの露光状態を示す図と拡大画像。
【符号の説明】
【００２５】
１…回転テーブル  ２…レジストノズル  ３…シンナーノズル  Ｓ…ウエハ  Ｒ…レジスト  Ｗ…配線  ｒ…盛り上がり部分  Ｅ…被エッチング膜  １１…ウエハステージ  １２…遮光帯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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